神舟13号返航在即,航天飞行近6个月,会对宇航员造成什么影响?
神舟十三号于2021年10月16日将3名宇航员送上中国空间站,并执行为期6个月的太空任务。期间完成了太空授课以及太空行走,不断创造属于中国的航天 历史 。
此次是第二批宇航员入住中国空间站,在时间上比之前更长。第一批宇航员在空间站生活了3个月,而第二批生活了近6个月。在任务上也更加多元化、复杂化。显然,每次航天任务都比之前一次完成得更好。
宇宙环境和地球环境天差地别,更加充满危险,宇航员生活在太空中,本身就是一件高风险的行为。宇宙的危险在于陨石、卫星碎片、宇宙辐射等。宇宙中充斥着大量的陨石碎片以及卫星残骸,有时候可能会面临与之相撞的可能。
另外,宇宙辐射是对宇航员最大的威胁。宇航员生活在空间站内,能够基本隔绝太空辐射,但是并不是百分比隔离。根据研究,国际空间站宇航员生活6个月,将遭受辐射剂量300焦耳。在地球上生活6个月遭受的辐射剂量是0.07焦耳。所以辐射总量是远远超出正常人的。宇宙辐射影响的是生物基因,那么在宇宙中生活后,基因是否会发生改变呢?
斯科特·凯利是美国宇航员,并且曾经在国际空间站执行了为期1年的任务,与他的同卵双胞胎弟弟马克·凯利同为此次基因探究的对象。
两者生活的地方不同,斯科特在国际空间站执行任务期间,马克·凯利则生活在地球上。科学家对斯科特兄弟两人在这一年前后的25个月的 健康 状况进行了分析。
研究发现,斯科特在空间站生活的这段时间,体内基因表达和 马克·凯利出现差异化,但在返回地球后基本上恢复到了正常水平,但是依旧有7%的基因表达不太正常。
此外研究还发现,斯科特在空间站生活的后6个月,身体状况很差,基因表达出现差异的数值是前6个月的6倍。斯科特本人也表示:自己在空间站生活的这段时间,根本就没有正常过,经常会有头晕、头疼等情况。
单从斯科特兄弟俩的数值上看,在太空生活确实会改变人体的基因的表达,但并不是影响到基因遗传本身。换句话,遗传DNA并没有被改变。不过,科学家也表示,因为样本太少,只是该兄弟俩的数据还不能用于判断这些变化是由太空飞行造成的,还需要更多研究来证实。
所以说,在太空飞行6个月并不会对宇航员造成巨大的损伤,只要返回地球后进行调理便能够恢复过来,而且出现基因变异的可能很小。因为在空间站、宇航服的保护下,宇航员身体遭受的辐射总剂量只会比普通人多一些,并不会有巨大影响。
不过,有一项研究指出,太空飞行会破坏线粒体,加速其衰老。线粒体是人体内的供能场所,是人体的“发电站”,一旦受到伤害,可能会导致失眠、免疫系统障碍等。
线粒体在产生能量的时候,也会向细胞外排放“废物”,正常的细胞会将这些“废物”清理掉,若是线粒体出现故障,导致排出的“废物”更多,细胞来不及处理,长期积累后,“废物”太多,对宇航员的身体始终不是有益的。
科学家对经过太空飞行的小鼠肝脏、肌肉以及宇航员尿液进行了监测,发现他们的线粒体都存在类似的问题。另外,该现象同样出现在斯科特身上,科学家发现斯科特的血液和尿液中大量损伤的线粒体,并且斯科特免疫系统处于活跃状态,与地球上的马克形成了鲜明的对比。
线粒体还具有调节功能,在人体内起到很多作用,例如调节生物钟。另外,线粒体与嗅觉也有关联,线粒体不正常时,可能导致嗅觉不正常。所以线粒体异常会导致身体多个方面出现问题,但是对于宇航员来说,线粒体异常很可能不是影响 健康 的最主要因素。
科学家表示很可能存在一些隐藏的后遗症以及影响是否会长期存在,这些都需要不断研究,才能找到答案。这也说明了,太空飞行对宇航员 健康 的影响研究,我们停留在表面。
神舟十四号宇航员在落地的过程中会经历些什么?为何不选白天返回?
宇航员在落地过程会经历失重,眩晕,高温等体验。不选择白天返回是为了收集全时间段的返航数据,毕竟未来不可能保证每次都能在白天着陆。神舟14返回舱从距离地球400公里高的位置落下,它的速度会越来越快,由于与空气发生高速摩擦,身上迅速被火焰包裹,远远看来就像是一颗超大号炮弹。现在把几个人放到这样一个球形舱体里面,如此快的坠落速度会让人有眩晕的感觉,在加上千度高温,虽然内部有调节系统,但还是让人感到十分难受。所以称之为“末日体验”一点都不为过。航天工程凝聚着人类最尖端的科技和工业水准,把一个普通人送上外太空不仅仅是一个技术难题,对当事人而言也是一趟进出“鬼门关”的凶险之旅。所以我们在为祖国在航天事业取得巨大进步感到自豪的同时,也要为这些积极献身于“飞天”事业的英雄们献上掌声。虽然从电视画面以及宇航员脸上的表情可以看出他们似乎显得很轻松,但这一方面是因为我们准备很充分,另一方面是因为航天员身体素质过硬,但真实情况其实远比我们想象的凶险许多。这里我们不谈发射过程的复杂,也不谈在空间站作业的困难,单单执行返回任务也是九死一生。美国“挑战者”航天飞机的事故仍然历历在目,14名宇航员全部上升,国家蒙受巨大损失。这也给了我们非常大的教训,所以对航天工程的任何一个环节都不能马虎大意,必须按照最高质量和最严苛的标准去生产每颗螺丝,执行每一步操作,这也是我们火箭发射成功率如此高的原因,同时也将各种事故降低到了0。这一次神舟14号选择在夜间冒着零下20多度的低温着陆,这大大增加了风险系数,但为了保障中国航天事业全面发展,我们必须测试不同时间段的返回数据,因此夜间返回就成了“必修课”。